Устройство для ударно-вращательного бурения скважин Советский патент 1948 года по МПК E21B4/14 

Изобретение представляет собой устройство для ударно-вращательного бурения скважин с промывкой, действующее по принципу гидравлического тарана и снабженное цилиндрическим золотником со щелями и пружинящим фонарем, упирающимся в стенки скважины и надетым на пустотелую вращающуюся буровую штангу с окнами, которые расположены друг над другом двумя груп-пами и разделены между собой поперечной перегородкой.

Особенностью предлагаемого устройства является то, что поперечная перегородка А в штанге, разделяющая обе группы окон Д, Е т Д , Е с целью частичной компенсации гидравлических ударов, снабжена сквозным продольным каналом С, служащим в качестве байпасса для частичного пропуска промывочной жидкости )при закрытии окон.

Полая штанга над золотниковым устройством разрезана поперек на две части, сочлененные между собой скользящей шпонкой 3, позволяющей взаимное осевое перемещение одной из частей 4 системы штанги относительно другой 7, под влиянием гидравлических ударов при одновременном совместном вращении обеих частей.

Привод устройства осуществляется от станка через штанги. При одновременном вращательном движении от штанг устройство производит частые и сильные удары по забою за счет струи промывочной жидкости, беспрерывно подаваемой на забой.

Устройство предназначается для бурения геолого-разведочных скважин в породах средних по твердости и твердых.

На фиг. 1 изображен продольный осевой разрез устройства; на фиг. 2- разрез /-/ по фиг. I.

Штанга 7 соединена резьбой со стаканом 2. В стакане имеются два паза для шпонок и сальник 5 с буксой 6. Внутрь стакана 2 вставлен шпиндель 4 с двумя скользящими шпонками 5 (таким образом стакан 2 через шпонки 3 передает вращение шпинделю 4 при одновременном скольжении одного в другом).

Шпиндель 4 соединен при помощи патрубка 7 с краном 8, на который надет распределитель (золотник) 9, снабженный с концов двумя сальниками 5 и 6.

Внутри распределителя (золотника)

29

9 имеются продольный паз е и три пружины 10, закрепленные винтами 77. Кран 8 расточен внутри по всей длине и, кроме того, имеет окна Д, и Д , , равные по диаметру, но расположенные на различной высоте с целью не ослаблять сечения крана 8.

В нижнем конце крана 8 имеется резьба для соединения его со штангой. Ниже муфты установлен обычный колонковый снаряд, состоящий из переходника, шламовой трубы и суррогатной коронки с девятью резцами.

Действие устройства происходит следующим образом.

Устройство опускается в скважину 75 на штангах и ставится на забой. Через штангу 7 вращение от станка передается стакану 2 и дальше посредством шпонок 3 передается шпинделю 4, который, в свою очередь, через патрубок 7 передает вращение крану 8 и через муфту 72 колонковому снаряду.

При спущенном на забой устройстве распределитель (золотник) 9 не вращается в силу наличия трения между сжатыми пружинами 70 и стенкой скважины, а кран 8 может свободно вращаться в распределителе 9. При вращении окна Д, Е и Д , Е в кране 8 попеременно открываются и закрываются. Жидкость, протекающая внутри крана 8, в момент перекрытия окон Д, Е имеет единственный путь через канал С в перегородке А к забою.

В момент открытия окон Д или Е жидкость имеет возможность протекать по дополнительному пути через канал распределителя. В результате такого переменного движения жидкости происходит неполный

гидродинамический удар жидкости о кольцевую площадку, образуемую разностью диаметров окна и внутреннего диаметра крана. Этот удар столба жидкости передается на забой через колонковый снаряд. С целью предохранения столба щтанг выше устройства от удара предусмотрены стакан 2 и шпиндель 4.

Предмет изобретения

1.Устройство для ударно-вращательного бурения скважин с промывкой, действующее по принципу гидравлического тарана и снабженное цилиндрическим со щелями золотником с пружинящим фонарем, упирающимся в стенки скважины и надетым на пустотелую вращающуюся буровую щтангу с окнами, расположенными двумя друг над другом группами, разделенными между собой поперечной перегородкой, о тличающееся тем, что с целью частичной компенсации гидравлических ударов разделяющая обе группы окон поперечная перегородка А в щтанге снабжена сквозным продольным каналом С, служащим в качестве байпасса для частичного пропуска промывочной жидкости при закрытии окон.

2.Форма выполнения устройства поп. 1, отличающаяся тем, что полая штанга над золотниковым устройством выполнена разрезанной поперек на две части, сочлененные между собой скользящей шпонкой, позволяющей взаимное осевое перемещение одной 4 из частей системы щтанги относительно другой 7, под влиянием гидравлических ударов при одновременном совместном вращении обеих частей.

Фиг. 1

;L